一种高效低成本n型背结前接触单晶电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高效低成本N型背结前接触单晶电池的制作方法，属于太阳能电 池生产制作技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前，国内光伏市场N型单晶电池已实现规模化的生产，这里说的生产指的是在 传统线上低投入低成本的生产，而非高投入高成本的生产，例如IBC电池（全背电极接触晶 硅太阳能电池）、HIT电池（异质结太阳能电池）等。当前，常见的低成本N型单晶电池生 产有以下两种方式：
[0003] 一是传统线传统单晶电池的生产方式。其流程如下：碱制绒-磷扩散-湿法刻 蚀-管式PECVD(等离子体增强化学气相沉积法）镀减反膜-印刷背面银电极+烘干-印 刷背面铝背场+烘干-印刷正面银电极+烘干烧结-电性能测试，该生产方式的优点是无 需额外投入，流程工艺无需更改；缺点是背电极位置P-N结不够完善，导致转化效率偏低。
[0004] 二是全铝背N型单晶电池的生产方式。其流程如下：碱制绒-磷扩散-湿法刻 蚀-管式PECVD镀减反膜-印刷全铝背场+烘干-印刷正面银电极+烧结-印刷背面银电 极+烘干-电性能测试，该生产方式的优点是背结比较完善，转化效率比传统的方式提高 0. 6%左右；缺点是丝网印刷流程更改变得复杂，背面银电极的浆料在拉力方面和稳定性方 面还不够完善然。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种能够较好地完善背结，转化效率高，且成本 低的N型单晶电池的制作方法。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种高效低成本N型背结前接 触单晶电池的制作方法，其特征在于：包括如下6个步骤：
[0007] 步骤1:在N型单晶硅片的正面制绒，使用磷扩散，刻蚀清洗，镀减反膜；
[0008] 步骤2:在N型单晶硅片的背面印刷纳米硅硼浆并烘干；
[0009] 步骤3:在N型单晶硅片的背面对纳米硅硼浆进行扩散掺杂；
[0010]步骤4 :在N型单晶硅片的背面印刷背面电极银浆并烘干；
[0011] 步骤5:在N型单晶硅片的背面印刷背面铝浆并烘干；
[0012] 步骤6 :在N型单晶硅片的正面印刷主副栅线电极银浆并烧结。
[0013] 优选地，所述步骤2中，采用背电极规格网版印刷纳米硅硼浆。
[0014] 优选地，所述步骤3中，纳米硅硼浆扩散掺杂方式为激光掺杂。
[0015] 优选地，所述步骤1中，镀减反膜为使用管式等离子体增强化学气相沉积法镀氮 化娃减反膜。
[0016] 本发明提供的方法的工艺流程在印刷之前与传统太阳能电池线是完全一样的，在 丝网印刷时首先印刷纳米硅硼浆，再使用激光器进行激光掺杂，再印刷背面电极，再印刷背 面铝背场，最后印刷正面电极。与传统的印刷流程相比，本发明提供的方法多了印刷纳米硅 硼浆和激光掺杂的工序，用纳米硅硼浆在背电极处形成背结与铝浆形成的背结共同构成背 面完善的背结。
[0017] 与现有常见的低成本N型单晶电池技术相比，本发明的有益效果是：
[0018] 1、本发明采用了在N型单晶硅片的背面印刷纳米硅硼浆并进行激光掺杂的技术 手段，可以有效的解决背结缺陷，提高转换效率，采用本发明提供的方法生产的太阳能电池 其转换效率可以达到18%以上。此转换效率与全铝背N型电池效率相当，比传统生产方式 生产的N型电池高0. 6%左右。
[0019] 2、本发明采用首先印刷纳米硅硼浆并进行激光掺杂，再印刷背面电极，背面铝背 场，最后印刷正面电极的印刷顺序，确保了背电极拉力在3N以上。此拉力性能与传统生产 方式生产的N型电池相当，比全铝背N型电池拉力平均高1N左右。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
[0021] 实施例
[0022] -种高效低成本N型背结前接触单晶电池的制作方法，具体步骤为：
[0023] 步骤1. 1:取N型125型0160单晶硅片若干，在N型单晶硅片的正面制绒，制绒液 由氢氧化钠5wt%、制绒辅助剂（单晶硅太阳电池制绒辅助品TS41)lwt%以及余量的水组 成，减薄量〇? 35g，金字塔大小在3um;
[0024] 步骤1.2:在N型单晶硅片的正面使用三氯氧磷进行磷扩散，方阻70±5D;
[0025] 步骤1. 3:在N型单晶硅片的背面使用湿法刻蚀机进行刻蚀清洗，以做背面抛光处 理并去除边缘P-N结，减薄量0. 1~0. 2g;
[0026] 步骤1. 4:在N型单晶硅片的正面使用管式PECVD镀氮化硅减反膜，膜厚80±5um， 折射率 2. 05 ±0.05;
[0027] 步骤2:在硅片背面采用背电极网版规格印刷纳米硅硼浆并烘干，纳米硅硼浆的 湿重0. 004±0. 002g，烘干温度250~350°C，烘干时间为lmin;
[0028] 步骤3:在N型单晶硅片的背面纳米硅硼浆印刷位置进行激光掺杂，掺杂扩散后方 阻为50 ± 5Q;
[0029] 步骤4:在N型单晶硅片的背面印刷背电极银浆并烘干，背电极银浆的湿重 0. 003±0. 001g，烘干温度 200-250°C，烘干时间为lmin;
[0030] 步骤5:在N型单晶硅片的背面印刷铝浆背电场并烘干，铝浆背电场的湿重 0. 85 ±0. 05g，烘干温度200~250 °C，烘干时间为lmin;
[0031] 步骤6 :在N型单晶硅片的正面印刷主副栅线电极银浆并烧结，主副栅线电极银浆 的总湿重0. 07±0. 005g，烧结炉每个温区的烧结温度分别为500°C、550°C、600°C、760°C、 830°C、935°C，每个温区的长度为lm，炉帯速度255in/min。
[0032] 其中，步骤2中的纳米硅硼浆印刷使用的网版规格与步骤4中的背电极印刷 使用的网版规格一致；步骤2中使用的纳米硅硼浆购自苏州金瑞晨科技有限公司，型 号为SY-01 ;步骤3中激光掺杂使用的激光器购自武汉帝尔激光科技有限公司，型号为 DR-AL-Y30 ;步骤4中使用的背电极银浆购自杭州正银电子材料有限公司，型号为RS8809B; 步骤5中使用的背电场铝浆购自南通天盛新能源科技有限公司，型号为K6W10 ;步骤6中使 用的背电极银浆购自三星恺美科材料贸易有限公司，型号为8630A。
[0033]将本发明的制得的N型背结前接触单晶电池与常规的N型单晶电池用BERGER测 试机进行电性能测试，实验数据如下表所示：
【主权项】
1. 一种高效低成本N型背结前接触单晶电池的制作方法，其特征在于：包括如下6个 步骤： 步骤1 :在N型单晶硅片的正面制绒，使用磷扩散，刻蚀清洗，镀减反膜； 步骤2 :在N型单晶硅片的背面印刷纳米硅硼浆并烘干； 步骤3 :在N型单晶硅片的背面对纳米硅硼浆进行扩散掺杂； 步骤4 :在N型单晶硅片的背面印刷背面电极银浆并烘干； 步骤5 :在N型单晶硅片的背面印刷背面铝浆并烘干； 步骤6 :在N型单晶硅片的正面印刷主副栅线电极银浆并烧结。
2. 如权利要求1所述的高效低成本N型背结前接触单晶电池的制作方法，其特征在于： 所述步骤2中，采用背电极规格网版印刷纳米硅硼浆。
3. 如权利要求1所述的高效低成本N型背结前接触单晶电池的制作方法，其特征在于： 所述的步骤3中，纳米硅硼浆扩散掺杂方式为激光掺杂。
4. 如权利要求1或2所述的高效低成本N型背结前接触单晶电池的制作方法，其特征 在于：所述的步骤1中，镀减反膜为使用管式等离子体增强化学气相沉积法镀氮化硅减反 膜。
【专利摘要】本发明提供了一种高效低成本N型背结前接触单晶电池的制作方法，包括如下步骤:步骤1:在N型单晶硅片的正面制绒，使用磷扩散，刻蚀清洗，镀减反膜；步骤2:在N型单晶硅片的背面印刷纳米硅硼浆并烘干；步骤3:在N型单晶硅片的背面对纳米硅硼浆进行扩散掺杂；步骤4:在N型单晶硅片的背面印刷背面电极银浆并烘干；步骤5:在N型单晶硅片的背面印刷背面铝浆并烘干；步骤6:在N型单晶硅片的正面印刷主副栅线电极银浆并烧结。本发明采用了在N型单晶硅片的背面印刷纳米硅硼浆并进行激光掺杂的技术手段，有效解决了背结缺陷，构成完善的背结结构，提高了转换效率，具有成本投入低、电池效率高、电池结构稳定、组件模块焊接性能好的优点。
【IPC分类】H01L31-0224, H01L31-18
【公开号】CN104733567
【申请号】CN201510143771
【发明人】陆海斌, 孙波远
【申请人】百力达太阳能股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月30日